Фізіолого-гігієнічні критерії забезпечення професійної надійності льотчиків з урахуванням показників церебральної гемодинаміки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут медицини праці АМН України

Фізіолого-гігієнічні критерії забезпечення професійної надійності льотчиків з урахуванням показників церебральної гемодинаміки

14.02.01 - Гігієна

Волянський Олексій Миколайович

Київ 2000

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Сучасний етап розвитку авіації супроводжується принциповими змінами умов та характеру діяльності членів екіпажів літаючих апаратів. У цьому зв'язку звертає на себе увагу виникнення низки складних протиріч у практиці медичного забезпечення польотів. Так, аеродинамічні та тактико-технічні характеристики літаків та гелікоптерів невпинно зростають, а переносимість факторів польоту, особливо динамічних, залишається на межі людських можливостей. Окрім цього, операторська діяльність льотчика поєднана з систематичним нервово-емоційним напруженням, пов'язаним з великим різноманіттям інтелектуальних задач, неповнотою і внутрішнім протиріччям поступаючої інформації, дефіцитом часу і високою відповідальністю за приймаємі рішення, виконання яких нерідко пов'язано з ризиком для життя (Кундієв Ю.І. та ін.,1981-1996; Навакатикян О.О. та ін., 1984; Пономаренко В.А. та ін., 1995; Кундієв Ю.І., 1999). Зазначені обставини в поєднанні з невпинним ускладненням льотної діяльності, недостатньо раціональною організацією учбово-бойової підготовки, наявністю факторів ризику (стресу, гіподинамії, паління, недостатньої фізичної тренованості та ін.) призводять до виникнення функціональних порушень, сприяють зростанню захворювань та дискваліфікації за станом здоров'я.

Наявні літературні дані (Варус В.І., 1996; Лівицький Ю.М., Бібік Т.А., 1999) переконливо засвідчують той факт, що збільшення комплексного впливу динамічних факторів польоту на організм льотного складу (ЛС) супроводжується значним помолодінням низки захворювань серцево-судинної системи і дегенеративно-дистрофічних змін хребта, які, знижуючи переносимість динамічних факторів польоту, значно підвищують ризик раптової втрати працездатності льотчика в польоті, а також є головною причиною ранньої дискваліфікації ЛС ВПС України за станом здоров'я.

У зв'язку з цим питання медичної сертифікації ЛС з ортостатичною нестійкістю (ОН) та визначення оптимальної програми реабілітації набувають особливої актуальності для вирішення завдань медичного забезпечення безпеки польотів та збереження високої працездатності льотчиків ВПС України.

Одним із можливих шляхів вирішення проблеми є удосконалення методів діагностики, медичного контролю та оцінки рівня психофізіологічних резервів організму льотчика, а також ціленаправлене використання адекватних засобів та методів впливу на компенсаторно-пристосувальні механізми регуляції основних фізіологічних та психічних функцій з метою збереження професійного здоров'я, забезпечення необхідного рівня працездатності льотчика, ефективності та надійності його діяльності (Мельник С.Г., Шакула О.В., 1986, 1999).

В літературі існують дані про особливості мозкового кровотоку в осіб різних професій та в поєднанні з різними нозологічними формами захворювань (Акімов Г.А., 1983-1997; Маджидов Н.М., Трошин В.Д., 1985; Кравченко В.В., 1993; Віничук С.М., 1996; Малахов В.А., 1997; Одинак М.М. та ін., 1998). Але в літературі практично відсутні дані про особливості стану мозкового кровотоку (МК) у льотчиків військово-повітряних сил з ОН, які працюють на сучасних авіаційних комплексах. Також відсутні відомості про критерії для прийняття обгрунтованого експертного рішення під час медичної сертифікації таких льотчиків, а також про доцільність проведення їм лікувально-профілактичних заходів по забезпеченню професійного здоров'я та продовження професійного довголіття.

На підставі концепціїї “професійного здоров'я” (Пономаренко В.А., 1986) та концепції “превентивної реабілітації” (Варус В.І., 1996) запропонована робоча гіпотеза про можливість ранньої діагностики ортостатичної нестійкості і оцінки реабілітаційного резерву функціональних порушень в ЛС під час стаціонарного етапу медичної сертифікації та визначення критеріїв для прийняття експертного рішення про подальшу професійну придатність.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Матеріали дисертації використані при підготовці наукових звітів Науково - дослідного інституту проблем військової медицини ЗС України таких науково - дослідних робіт, як: “Комплекс”, номер держрегістрації (РК) - 0197U015966, інвертарний номер (ІК) - 0297U004075; “Джерело”, РК - 0198U006017; “Система - 2”, РК - 0198U001238, ІК - 0398U001659. Автор проводив огляд літератури за даними науковими напрямками, готовив і проводив діагностичні та реабілітаційні заходи військовослужбовців, брав участь у написанні звітів.

Мета роботи. Виявлення особливостей впливу професійних факторів на стан мозкового кровотоку у льотчиків із ортостатичною нестійкістю, обгрунтування та розробка комплексу заходів по забезпеченню їх професійної надійності.

Задачі дослідження:

1. Гігієнічна оцінка впливу професійних факторів на стан здоров'я льотчиків.

2. Вивчення стану професійного здоров'я льотчиків із ортостатичною нестійкістю та рівня їх професійної дискваліфікації за медичними показниками у ВПС України.

3. Вибір методів функціональної діагностики та лабораторних досліджень під час медичної сертифікації льотчиків у стаціонарних умовах для раннього виявлення осіб із ортостатичною нестійкістю.

4. Визначення показань для призначення лікувально-профілактичних та ребілітаційних процедур льотного складу із ортостатичною нестійкістю під час медичної сертифікації в стаціонарних умовах.

5. Обгрунтування та розробка комплексу превентивної реабілітації льотчиків із ортостатичною нестійкістю під час медичної сертифікації в стаціонарних умовах.

6. Визначення критеріїв для прийняття обгрунтованого експертного рішення комісією по медичній сертифікації льотного складу із ортостатичною нестійкістю.

Об'єкт дослідження - льотний склад винищувальної авіації ЗС України.

Предметом дослідження являлись функціональний стан церебральної гемодинаміки льотчиків із ОН в умовах професійної діяльності та обгрунтування системи заходів по забезпеченню їх професійної надійності.

Методи дослідження. Умови праці при експлуатації високоманеврових літаків оцінювались на основі впливу таких професійних факторів, як пілотажних перевантажень, вібрації, авіаційного шуму, електромагнітних випромінень, температури, хімічних речовин, нервово-емоційної напруженості. Стан професійного здоров'я льотчиків вивчався за допомогою соціологічних, психофізіологічних, фізіологічних, клінічних та біохімічних методів. Функціональна діагностика системної і церебральної гемодинаміки та ВНС проводилась із застосуванням навантажувальних проб (пасивної ортостатичної та гіпоксичної), які моделювали фактори польоту. Курс реабілітації включав: класичний і точковий масаж, біодинамічну корекцію хребта, рефлексотерапію, психотерапію, лікувальну фізкультуру (ЛФК) та спеціальні методи з гідростатичним переміщенням крові. Для прийняття об'єктивного експертного рішення застосовувалась величина реабілітаційного резерву МК в процесі реабілітаційних заходів.

Наукова новизна одержаних результатів. При оцінці показників стану здоров'я льотчиків виявлені зміни, що обумовлені несприятливим впливом комплексу професійних факторів (пілотажних перевантажень, вібрації, авіаційного шуму, електромагнітних випромінень, температури, хімічних речовин, нервово-емоційної напруженості та ін.).

У роботі підтверджено положення про те, що основу розвитку ортостатичної нестійкості у льотчиків складають порушення церебральної гемодинаміки. Визначені показники мозкового кровотоку у здорових льотчиків та діагностичні ознаки, які дозволяють на початкових стадіях виявляти ОН та прогнозувати розвиток зниження стійкості до факторів польоту, що може бути теоретичною базою для подальшого вивчення механізмів втрати працездатності ЛС в польоті, а також для розробки заходів цілеспрямованої медичної програми підвищення безпеки польотів.

Вперше на основі аналізу динаміки показників функціонального стану льотчиків із ОН під впливом комплексу реабілітаційних процедур визначена величина реабілітаційного резерву МК, яка є об'єктивним критерієм для прийняття обгрунтованого експертного рішення про можливість подальшої професійної діяльності.

Встановлені невідомі раніше закономірності змін професійної надійності льотчиків із ОН під впливом факторів професійної діяльності, соціально-економічного та духовного дискомфорту, що дозволило виділити серед авіаційного персоналу, який підлягає медичній сертифікації, групу підвищеного ризику професійної дискваліфікації за медичними показниками.

Практичне значення одержаних результатів. Проведеними дослідженнями показано, що однією з основних причин дискваліфікації ЛС є виявлені у них функціональні зміни мозкового кровотоку, обумовлені насамперед комплексним впливом на організм багатьох шкідливих професійних факторів.

Показники церебральної гемодинаміки, запропоновані для прогнозу працездатності льотчиків, доцільно використовувати при медичній сертифікації авіаційного персоналу у цивільній та військовій авіації.

Визначені показники церебральної гемодинаміки у практично здорових льотчиків для індивідуальної оцінки повноцінності кровопостачання мозку, особливо у пілотів із парціальною недостатністю здоров'я, що є важливим для своєчасного проведення цілеспрямованих профілактичних та лікувальних заходів.

Визначена величина зміни загального мозкового кровотоку (реабілітаційний резерв) під впливом комплексу реабілітаційних процедур, яка може використовуватись як чутливий показник ступеню та стійкості порушення кровопостачання мозку при прийнятті лікарського експертного рішення про допуск до професійної діяльності із ОН.

Встановлені межі нормальних коливань показників мозкового кровотоку у здорових льотчиків, що може бути використано при прийнятті експертних рішень щодо допуску до продовження льотної діяльності.

Запропоновані показники церебральної гемодинаміки доцільно використовувати у системі медичного контролю авіаційного персоналу, для формування індивідуальних програм збереження професійного здоров'я та продовження льотного довголіття осіб із ОН та планування обсягу відповідних лікувально-профілактичних заходів.

Результати досліджень упроваджено в практику медичної сертифікації льотного складу Збройних Сил та авіаційного персоналу цивільної авіації України в Ірпінському військовому госпіталі (акт упровадження від 24.03.1999 р.), НДІ ПВМ ЗС України (акт упровадження №1/1 від 20.07.2000 р.) і Медичному центрі цивільної авіації України (акт упровадження №1 від 10.08.2000 р.).

Особистий внесок здобувача. Результати досліджень є підсумком трьохрічної практичної і теоретичної роботи здобувача. Дослідження проводились в реальних умовах стаціонарного огляду ЛС. Автором проведено літературний огляд вітчизняних та зарубіжних публікацій по темі дисертації, визначена мета, актуальність проблеми, розроблено та практично застосовано комплекс реабілітаційних заходів ЛС ЗС України. Самостійно сформульовані основні положення і висновки дисертаційної роботи. Разом з іншими фахівцями гарнізонного госпіталю, основні результати дисертаційної роботи впроваджено в практику лікарсько-льотної експертизи (ЛЛЕ) ВПС України. Обсяг самостійно виконаної роботи в загальній структурі дисертації займає біля 90%.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, включених до дисертації було оприлюднено: на ІІ Українській науково-практичній конференції з народної та нетрадиційної медицини (м. Дніпропетровськ, 1996); на міжнародній конференції “Мануальна терапія в комплексному лікуванні дегенеративно - дистрофічних захворювань опорно-рухового апарату” (м. Ірпінь, 1996); на ІІІ Українській науково-практичній конференції з народної та нетрадиційної медицини (м. Київ, 1998); на науковій конференції молодих вчених в Українській військово-медичній академії (м. Київ, 1999); на науково-практичній конференції “Нетрадиційні методи діагностики та лікування” (м. Київ, 1999); на міжнародній науково-технічній конференції “АВІА-99” (м. Київ, 1999); на методичній раді Ірпінського військового госпіталю (1999), на Вченій раді НДІ ПВМ ЗС України (2000).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано: 4 статті в наукових журналах, 8 - в збірниках наукових праць.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, 5 розділів, узагальнення, висновків і додатку. Дисертація викладена на 174 сторінках машинописного тексту (36 таблиць, 22 рисунки). Бібліографія включає 213 вітчизняних та іноземних джерел.

Основний зміст роботи

Методики та обсяг досліджень. В відповідності з метою та задачами роботи дослідження проводились на базі науково - дослідного інституту проблем військової медицини ЗС України, Ірпінського військового госпіталю та військової частини в два етапи.

Під спостереженням знаходились 129 осіб льотного складу, які проходили медичну сертифікацію в стаціонарних умовах. Із них 57 пілотів з ортостатичною нестійкістю ввійшли в основну групу. Контрольну групу склали 72 льотчики такого ж віку, які по заключенню ЛЛК визнані “здоровими”. При оцінці функціонального стану льотчиків особлива увага була спрямована на виявлення показників ОН та зв'язаних з нею змін мозкового кровотоку.

За діагностично значимі критерії ОН, при відборі осіб основної групи, приймались відхилення показників загального мозкового кровотоку в стані спокою та цереброваскулярної реактивності при пасивній ортостатичній пробі за межі ± 2 d від середньго показника групи здорових осіб ЛС такого ж віку.

На першому етапі роботи вивчали шкідливі професійні фактори льотної праці ЗС України (пілотажні перевантаження вібрацію, авіаційний шум, електромагнітні випромінення, температуру, хімічні речовини, нервово-емоційну напруженість. Значення діючих перевантажень визначались з використанням бортового приладу АУСП-47. Рівень авіаційного шуму вимірювали в кабіні літального апарату за допомогою шумоміру ВШВ-003-М2. Визначення рівня вібрації здійснювали за допомогою приладу ВШВ-003-М2. Виміри щільності потоку енергії електромагнітного випромінення проводились в кабіні літака інтенсиметром типу П3-15-20 (Рудний Н.М. та ін., 1986).

Психологічне дослідження льотчиків включало вивчення особливостей особистості за методикою багатобічного дослідження особистості (ММРІ) в адаптації Л.Н.Собчика (Собчик Л.Н., 1971), суб'єктивної оцінки самопочуття за методикою САН (Доскін В.А. та ін., 1973), рівня особистісної та реактивної тривожності за методом Спілбергера (Кіршева Н.В. та ін., 1995). Серед індивідуальних особливостей психічних функцій досліджували пам'ять за методикою “оперативна слухова пам'ять” та увагу за допомогою “коректурної проби з літерами” (Макаренко М.В., 1996).

Системна гемодинаміка вивчалась методом ехокардіографії по L.Teichnolz (1972) з застосуванням ультразвукового апарату LOGIQ-500MD (Японія) за методикою (Бобров В.О. та ін., 1997). Артеріальний тиск вимірювався на правому плечі методом тахоосцилографії (Фофанов П.Н., 1981).

Оцінка тонусу ВНС здійснювалась за допомогою аналізу варіабельності ритму серця (Баєвський Р.М. та ін., 1995). Вегетативна реактивность досліджувалась з застосуванням проби Даньїні - Ашнера. Дослідження вегетативного забезпечення діяльності проводилось за методом (Вейн А.М., 1998) при пасивній ортостатичній пробі (ПОП) по загальноприйнятій методиці за допомогою поворотного столу (Суворов П.М. та ін., 1996).

Вивчення параметрів церебральної гемодинаміки здійснювалось за допомогою ультразвукової системи LOGIQ-500MD (Японія). Проводилась ультразвукова допплерографія магістральних артерій та вен голови. На шиї досліджувались внутрішні сонні (ВСА), хребцеві (ХА) артерії та внутрішні яремні (ВЯВ) і хребцеві (ХВ) вени. Для всіх артерій оцінювались: діаметр (D), пікова систолічна швидкість (Vps), пікова кінцево-діастолічна швидкість (Ved), усереднена по часу максимальна (TAMX) і середня (TAV, за 5 послідовних циклів) швидкості. Розраховувались пульсативний індекс (РІ), об'ємна швидкість кровотоку (Vvol), загальний мозковий кровоток (CBF) (Лелюк В.Г., Лелюк С.Е., 1996). Цереброваскулярну реактивність досліджували за даними зміни діаметру лівої ВСА при пасивній ортостатичній пробі. При цьому визначали коефіцієнт реактивності (КР), який дорівнював відношенню діаметра артерії в стані спокою до її діаметру на першій хвилині ортостазу (Москаленко Ю.Е. та ін., 1988). Для оцінки характеру венозного відтоку з порожнини черепу визначалась TAMX ВЯВ і ХВ (Мітьков В.В., 1997).

Мікроциркуляторні зміни оцінювались методом біомікроскопії кон'юнктиви ока за допомогою щільової лампи ЩЛ-56 (Селезньов С.А. та ін., 1985).

Велоергометрична проба проводилась за методикою (Преварський Б.П., Буткевич Г.А., 1985). Обстеження на переносимість помірних ступенів гіпоксії здійснювалось в барокамері (Бережнов Є.С., 1995). Проба з непреривним кумулятивним впливом прискорень Кориоліса проводилась за методикою (Бережнов Є.С., 1995).

Маючи на увазі можливість порушень мозкового кровотоку в зв'язку з ураженнями хребта, до комплексу досліджень по темі дисертаційної роботи була внесена також оцінка біомеханіки хребта, яка проводилась за методом (Самосюк І.З. та ін., 1992).

Гемореологічні властивості крові вивчали шляхом визначення фібриногену, протромбінового індексу, фібринолітичної активності плазми, толерантності плазми до гепарину, гематокріту з допомогою гематологічного аналізатора ДС - 800 (Австрія) за методикою (Меньшиков В.В., 1987). В'язкість крові оцінювалась за допомогою віскозиметру. З допомогою біохімічного аналізатора “Specific beisic” фірми Коне (Фінляндія) визначався ліпідний спектр крові (Чазов Е.І., Клімова А.Н., 1987).

Окрім цього всі пілоти, в відповідності з керівними документами ЛЛЕ (Наказ МО України №2 від 4.01.1994; Бережнов Є.С., 1995), проходили обов'язковий обсяг досліджень (клінічних, інструментальних, лабораторних), обстежень підготовленими фахівцями (офтальмологом, оториноларингологом, неврологом, терапевтом, травматологом, хірургом).

На другому етапі досліджень проводився комплекс превентивних реабілітаційних заходів, оцінювалась його ефективність та визначались критеріі для прийняття експертного рішення під час медичної сертифікації льотного складу з ОН.

Для цього пілотів з ОН було розділено на дві підгрупи. В основну підгрупу ввійшли 32 льотчики в віці 24 - 48 років, яким на протязі 2-3 тижнів проводився курс реабілітації. Контрольну підгрупу склали 25 пілотів такого ж віку (23-47 років), які реабілітацію не проходили. Всім військовим фахівцям додатково до обов'язкових обстежень ЛЛЕ, два рази (для основної групи до і після реабілітації, а для контрольної - при надходженні у відділення та через 2 тижні) виконувались дослідження індивідуальних психічних функцій, системної та церебральної гемодинаміки і тонусу вегетативної нервової системи при ПОП.

Курс реабілітації включав: класичний і точковий масаж, біодинамічну корекцію хребта, рефлексотерапію, психотерапію, ЛФК та спеціальні методи з гідростатичним переміщенням крові. Класичний масаж виконувався по методиці (Васічкін В.І., 1991). Лікувальні сеанси завершувались точковим масажем (Намікоші Т., 1991). Масаж передував біодинамічній корекції хребта (Левіт К. та ін., 1993). На протязі всього курсу реабілітації застосовувались багатоголковий аплікатор та голкорефлексотерапія (Мачерет Е.Л., Самосюк І.З., 1982). Індивідуальні і групові сеанси психотерапії проводились за методикою (Волошин П.В., Тайцлін В.И., 1999). В комплекс ЛФК включались вправи, рекомендовані для реабілітації ЛС (Методи відновлення функціонального стану ЛС, 1985-1994). Спеціальні вправи, які супроводжуються гідростатичним переміщенням крові, проводились за методикою (Новіков В.С., 1997).

Після проведення безмедикаментозного лікування оцінювалась ефективність застосування реабілітаційних заходів та визначався реабілітаційний резерв, який являвся основним критерієм при прийнятті експертного рішення. Для визначення стійкості рівня реабілітаційного резерву, проводилась оцінка стану церебральної гемоциркуляції через один та два роки після курсу превентивної реабілітації.

Статистична обробка даних здійснювалась за допомогою методів перевірки гіпотези про різницю середніх та кореляційного аналізу (Мінцер О.П., 1991). Дані оброблялись на ІВМ - сумісному персональному комп'ютері з використанням електронних таблиць Exel 7.0 із пакета програм Microsoft Office.

Шкідливі професійні фактори льотної праці та рівень професійного здоров'я льотного складу ВПС України. Вивчення умов льотної праці при експлуатації сучасних високоманеврових літаків показало наявність впливу на організм пілотів пілотажних перевантажень, які діяли при всіх чотирьох видах прискорень: прямолінійному, центрострімкому, вугловому і прискорень Коріоліса. Дія перевантажень, виникаючих при прямолінійних прискоренннях відбувається на зльоті та вводі і виводі з пікірування. Центрострімкі та вуглові прискорення виникають при рухах літального апарату по криволінійній траєкторії в результаті зміни напрямку вектору швидкості літака, що відбувається під час виконання фігур пілотажу (віражу, петлі, перевороту, “бочки”). Найбільших значень набувають перевантаження, виникаючі при прямолінійних і особливо центрострімких прискореннях. Так, при виконанні різного виду розворотів або при виході із пікірування, льотчики зазнають впливу позитивних перевантажень (+Gz) в межах від 4 до 6 м/с2 (одиниць). Градієнт зростання перевантажень коливався в межах 1-1.5 од/с на протязі 8-35 с. В окремих випадках, при виконанні фігур вищого пілотажу, на організм пілотів діяли перевантаження +(7-9) Gz з великим градієнтом (до 4-6 од/с) і підтриманні їх до 50с. Особливістю вказаних видів польотів являлось те, що ці перевантаження чередувались з негативними (до - 5 Gz) та виникали дуже часто (за один льотний день до 180 разів).

Збільшеня негативної дії перевантажень відбувається при наявності різного типу споряджень (шоломів, прицілів, дисплеїв, приладів нічного бачення), розміщених на голові пілотів. Це приводить до зміщення центру важкості голови відносно атланто-окципітального сполучення та верхніх грудних хребців і тим самим сприяло нахилу голови при дії перевантажень +Gz. При цьому повороти головою в сторони (під час бомбометань) супроводжувались різким больовим синдромом в шийному відділі хребта.

Пілоти зазнають впливу вібрації, яка мала переривчастий і нестабільний характер. Частіше дія вібрації відбувається в вертикальній площині, що було викликано коливаннями всієї конструкції планера при турбулентності атмосфери і неврівноваженістю роторів двигуна. Величина віброшвидкостей в кабіні літака була в межах 0.7 х 10-2 - 3 х 10-2 м/с і частотному діапазоні 95-156 Гц.

Під час польоту на льотчиків вплиє шум, рівень якого в кабіні літального апарату коливається в межах 91-102 дБ (А). Головним джерелом авіаційного шуму являються обурення повітряних і газових потоків, створюємих роботою турбо-реактивного двигуна. Тому при збільшенні тяги двигуна і маси літака (за рахунок бойового спорядження) інтенсивність шуму зростає до 112 дБ (А).

Льотчики винищувальної авіації підлягають негативному впливу електромагнітного випромінення в діапазоні зверхвисоких частот (ЗВЧ). Джерелами ЗВЧ є бортові та наземні радіолокаційні станції (РЛС). Найбільш інтенсивним є випромінення при вертикальній площині РЛС літака та при наявності літального апарату в межах дії наземної РЛС. При цьому щільність потоку енергії переривчастого випромінення складає 1.8-2.2 Вт/м2 (із розрахунку 8 годин роботи).

В літній період ЛС зазнає впливу підвищених температур. Окрім підвищеної температури зовнішнього середовища, на зростання температури усередині кабіни впливає сонячна радіація. Безпосередній вплив на екіпаж сонячна радіація справляє за рахунок того, що промениста енергія, проходячи через застеклення, нагріває простір усередині кабіни. Цьому сприяє застеклення літаків-винищувачів, забезпечуючи широкий огляд навколишнього простору. Крім того, при польотах на малих висотах за рахунок аеродинамічного нагріву елементів зовнішніх конструкцій літака в безпосередній близькості від пілота і дії сонячної радіації відбувається зростання температури усередині кабіни в межах 26-33о.

При експлуатації сучасної авіаційної техніки ЛС стикається як безпосередньо з хімічними сполуками, так і з продуктами їх термоокисного розпаду. В атмосфері кабін літаків виявляються хімічні сполуки, які утворювались внаслідок згорання пального (вихлопні гази), термоокисного розпаду масел, рідин і неметалевих конструкційних матеріалів, а також при веденні стрільби (порохові гази). Під час польоту концентрація окислу вуглецю в кабіні складає 8-12 мг/м3, окислу азоту - 0.7-2.3 мг/м3. Збільшення концентрації вказаних речовин відбувається при порушенні роботи системи кондиціювання повітря і в разі попадання шкідливих хімічних речовин із атмосферного повітря (особливо на летовищах з високим рівнем забруднення повітря).

Льотна діяльність відбувається в умовах надзвичайно високої швидкості переміщення літака в просторі, чисельності поточної інформації при швидкій зміні обстановки. Виконання маневрового польоту супроводжується одночасним сприйняттям різних видів сигналів: звукових, мовних, світлових, тактильних, пропріоцептивних, які спрямовані до різних аналізаторів і мали різний смисловий зміст. На окремих ділянках польоту льотчик фіксує поглядом в одну хвилину до 110-160 разів показання різних бортових приладів, життєвоважливі параметри польоту та позакабінний простір. При цьому безперервно здійснюються управляючі дії з частотою до 60-70 і більше рухів за хвилину.

Поскільки динаміка польоту, дія інерційних сил часто спотворюють відчуття природньої, гравітаційної вертикалі, а польот поза видимістю земних орієнтирів вимагає відтворення образу просторового положення, льотчик змушений, окрім рішення текучих польотних задач, безперервно контролювати своє просторове положення, узгоджуючи показання приладів з “відчуттям літака”, нерідко подавляючи ілюзію крену, перевернутого польоту і інші хибно виникаючі відчуття.

Наслідком перерахованих особливостей, які відображувались на функціональному стані пілота, являється нервово-емоційна напруженість. Окрім цього такі фактори, як низька інтенсивність льотної роботи в ЗС України (середній наліт 20-30 годин на рік), довготривалі перерви між польотами, а також стан авіаційної техніки (справність ” 40%) суттєво посилюють нервово-емоційну напруженість.

Таким чином, діяльність ЛС ЗС України супроводжується впливом на організм пілотів цілої низки професійно шкідливих факторів. Агресивність дії вказаних факторів посилюється в умовах некомплекту спеціального захисного спорядження, незадовільного стану авіаційної техніки, низької інтенсивності льотної роботи, що може являтись причиною зниження професійної надійності льотчиків.

Основними факторами ризику льотної діяльності під час експлуатації високоманеврових літаків являються пілотажні перевантаження та нервово-емоційна напруженість. В ході проведеного дослідження встановлено, що льотчики основної групи мають в 3 рази більшу інтенсивність пілотування. А їх професійна діяльність проходить в складніших умовах у порівнянні з групою контролю.

Льотчики основної та контрольної груп не мають значимої різниці у віці та стажі професійної діяльності, але не зважаючи на це льотчики основної групи мають більший загальний наліт (відповідно 1234.6 ± 104.5 та 832.4 ± 89.5 годин, Р<0.05). Закономірно, що значна різниця в об'ємі професійного навантаження далася взнаки і на рівні професійної підготовки. Так, основна група складалась в основному із льотчиків І та ІІІ класу, а також мала значно більшу долю пілотів ІІ класу, ніж контрольна, яка майже рівномірно укомплектована льотчиками І та ІІІ класу, а також льотчиками без класу, при незначній долі ІІ класу. В той же час льотчики з ОН допускають більшу кількість помилок під час виконання польотів, ніж льотчики контрольної групи.

Отже, умови праці ЛС основної групи характеризуються більш агресивним впливом факторів польоту, а особливо перевантажень і значної нервово-емоційної напруженості. Для категорії осіб з ОН характерний значно вищий рівень професійної підготовки та достовірно більший об'єм професійної діяльності, але при цьому якість професійної діяльності вища у льотчиків контрольної групи.

Результати опитування основної та контрольної груп пілотів показали, що основними причинами зниження духовного та соціально-економічного комфорту є: низька заробітна плата, відсутність перспектив по службі, неупорядоченість в організації праці та відпочинку, відсутність власного житла та ін. Вказані чинники, на думку опитуваних, значно знижували якість виконання ними службових обов'язків.

Таким чином, зниження із віком рівня духовного та соціального комфорту ЛС ВПС України, а також низький рівень мотивації до професійної діяльності, безперечно, впливає на рівень професійної дискваліфікації льотчиків, що необхідно враховувати під час прийняття експертного рішення про допуск льотчиків із ОН до льотної роботи.

Хронічні психогенно-конфліктні ситуації, для яких характерні стійкі зовнішні і ситуаційні обмежувачі реалізації професійних, соціально-економічних і духовних потреб, небезпечність льотної професії, постійне очікування позаштатних ситуацій та готовність до екстренних дій сприяли появі у 83% льотчиків основної групи та 79% - контрольної групи невротичних синдромів. В обох групах переважають астенічні та астено-іпохондричні стани.

Результати досліджень показали, що рівень та структура первинної захворюваності в осіб основної групи були достовірно вищими по VI класу (цервіко-, торако-, люмбалгії, нейроміозити). В той же час пілоти контрольної групи частіше (Р>0.05) хворіли грипом та іншими гострими респіраторними захворюваннями (І клас), гострим бронхітом (VIII клас), хворобами шкіри і підшкірної клітковини (ХІ клас). Пошкодження зв'язкового апарату та м'ягких тканин (ХІІІ клас) в більшій кількості випадків виявлялись в ЛС основної групи.

Рівень працевтрат основної групи більший, ніж контрольної. Працевтрати основної групи були зумовлені хворобами нервової системи (VI клас), у той же час, працевтрати контрольної групи склалися за рахунок грипу та інших респіраторних захворювань (І клас).

Аналіз хронічної захворюваності ЛС, яка не була перешкодою до професійної діяльності, показав наявність у льотчиків основної групи вертеброгенних цервіко-торако-люмбалгій, легких емоційно - вегетативних порушень без пароксизмальних розладів, аліментарного ожиріння І ступеня, хронічного гастріту та гастродуоденіту, хронічного бронхіту та компенсованого тонзиліту, негнійних форм синуситів, збільшення щитовидної залози І-ІІ ступеню без порушення функції ендокринної системи, пресбіопії обох очей до 1.5 Д та наслідків травм нервових корінців із незначним порушенням рухів, чутливості і трофіки. Хронічних захворювань в льотчиків контрольної групи не було виявлено.

За останні 5 років рівень дискваліфікації ЛС ВПС України за станом здоров'я стійко зростає. В стуктурі дискваліфікації дегенеративно - дистрофічні зміни хребта займають провідне місце, складаючи 56.3%. Друге місце займають захворювання нервової системи (17%), до яких належить також і дисциркуляторна енцефалопатія І стадії. В той же час не діагностувались попередні стадії порушень мозкового кровотоку та ОН, що не дозволяло проводити своєчасні заходи по відновленню професійного здоров'я льотчиків на стадіях, коли реабілітація найбільш ефективна.

Психологічний стан пілотів основної групи був достовірно гірший, ніж в групі контролю. В льотчиків основної групи також було виявлено підвищення (Р<0.05) рівня реактивної та особистісної тривожності. Дослідження індивідуальних особливостей психічних функцій виявили зниження оперативної пам'яті та стійкості уваги (Р<0.05) в льотчиків з ОН.

Досліджуємі як основної, так і контрольної групи добре переносили фізичне навантаження, помірні ступені гіпоксії та пробу з непреривним кумулятивним впливом прискорень Кориоліса. Пасивна ортостатична проба, яка моделювала гравітаційне навантаження, виявила понижену її переносимість в трьох пілотів основної групи, що свідчить про зрив компенсаторних механізмів та неадекватність стану адаптації МК у вказаних осіб.

Достовірної різниці динаміки показників серцево - судинної системи при проведенні пасивної ортопроби між групами не було.

Дослідження варіабельності серцевого ритму показало перевагу показників потужності спектральної щільності в діапазоні низьких частот (LF) до 491.3 ± 34.1мс2 та відношення потужностей низьких до високих частот (LF/HF) до 1.28 ± 0.1 в осіб контрольної групи, в порівнянні з контролем (відповідно, 275.8 ± 29.1 мс2 та 0.91 ± 0.1, Р<0.05). Це свідчило на посилення тонусу симпатичної ланки ВНС льотчиків основної групи. Ортостатичне навантаження приводило до подальшого зростання вегетативних показників (728.8 ± 46.8 мс2 та 2.5 ± 0.1 і 331.8 ± 35.7мс2 та 1.02 ± 0.08, Р<0.05), що поряд з більш значимими зменшенням отроклиностатичної різниці і індексів лабільності серцевої діяльності (Р < 0.05). свідчило про надміркове вегетативне забезпечення переходу із одного положення в друге та незадовільний стан адаптаційних механізмів ВНС в пілотів з ОН. Реакція серцевої діяльності в на пробу Даньїні-Ашнера вказувала на зниження вегетативної реактивності в осіб основної групи.

Ліпідний спектр крові льотчиків з ОН характеризувався збільшенням вмісту загального холестерину, бета-холестерину, тригліцеридів, коефіцієнту атерогенності та зменшенням альфа-холестерину (Р < 0.05).

В пілотів основної групи виявлено збільшення (Р < 0.05) фібриногену в сироватці крові, протромбінового індексу, гематокріту та підвищення показника в'язкості крові. Однонаправлений характер зрушень гемостазу в сторону гіперкоагуляції поряд з підвищеним вмістом ліпідів крові сприяє формуванню внутрішньосудинних агрегатів і в подальшому - блокаді нормального кровотоку в мікроциркуляторному руслі. Так, в авіаційних фахівців з ОН частіше спостерігались ознаки нерівномірності калібру та звивистості мікросудин (в основному венул і капілярів), зниження щільності функціонуючих капілярів (Р<0.05).

Таким чином, про зниження психофізіологічних резервів у ЛС засвідчує наявність високого рівня тривожності, зниженої стійкості до перешкод, нерішучості, пониження пам'яті та стійкості уваги. Гіперсимпатикотонія, зниження вегетативної реактивності та надміркове вегетативне забезпечення діяльності спричинювали погіршення переносимості ними гравітаційного навантаження. Схильність до гіперкоагуляції, підвищення вмісту ліпідів являлись причиною змін реологічних властивостей крові крові та погіршення стану мікроциркуляції. Однак ступінь зниження психофізіологічних резервів льотчиків основної групи не став перешкодою до професійної діяльності.

Функціональний стан мозкового кровотоку, цереброваскулярної реактивності та біомеханіки хребта, у здорових льотчиків та з ортостатичною нестійкістю. Дані неврологічного дослідження свідчать про відсутність осередкової органічної симптоматики з боку нервової системи у здорових пілотів. З віком у них відбувалось зменшення СВF та КР, що на нашу думку, вказувало на формування у старших за віком здорових пілотів “ригідного” типу цереброваскулярної реактивності з меншою толерантністю до гравітаційного навантаження. Абсолютні значення швидкості кровотоку в магістральних артеріях мозку характеризуються значною варіабельністю. Тому про патологічні зміни швидкості кровотоку можна говорити тільки коли абсолютні значення її виходять за межі всіх можливих змін в нормі в даній віковій групі (табл.1). Межі (± 2 d) нормальних величин СВF і КР для здорових льотчиків різного віку, на нашу думку можуть бути прийняті за умовну норму, вихід за межі якої буде вказувати на наявність функціональних змін в системі церебральної гемоциркуляції. Навіть при відсутності скарг пілотів на стан здоров'я дані порушення можна кваліфікувати, як ортостатичну нестійкість.

При опитуванні ніхто з пілотів на стан здоров'я не скаржився. Клініко-неврологічне обстеження льотчиків основної групи виявило наявність у них одиничної мікросимптоматики. При чому, в одного пацієнта було не більше 1-2 ознак, що не дозволяло встановлювати певний діагноз в відповідності з “Розкладом хвороб...”. В 62% випадків виявлялись наявність м'язевих валиків і болісності точок проекції хребцевої артерії; в 48% - вегетативних порушень у вигляді дистального гіпергідрозу, охолодження кінцівок, змін дермографізму; в 24% - тремору повік і пальців рук; в 7% - атаксії в позі Ромберга; в 5% - рівномірного оживлення сухожильних рефлексів.

Таблиця 1. Характеристика загального мозкового кровотоку та цереброваскулярної реактивності при пасивній ортопробі у здорових льотчиків (M ±d; ±2d)

Примітка. *; **; ***- різниця показників відповідно між І та ІІ, ІІ та ІІІ, І та ІІІ віковими групами достовірна (Р < 0.05).

Дані вертебрологічного дослідження свідчать про більш значні порушення функціонального стану хребта в пілотів з ОН.

Церебральна гемодинаміка ЛС основної групи характеризувалась зменшенням D, Vps і РІ в магістральних артеріях головного мозку, що зумовило зниження загального мозкового кровотоку до 507.6 ± 45.5 мл/хв (в групі контролю 735.5 ± 42.7 мл/хв, Р<0.05). Відповідно зменшувалась фракція МК в хвилинному об'ємі крові (ХОК) до 7,5% (в контрольній групі 14,4%, Р < 0.05). В льотчиків з ОН виявлено також погіршення венозного відтоку з порожнини черепу.

Ортостатичне навантаження приводило до компенсаторного звуження артерій у всіх військовослужбовців. Однак в льотчиків з ОН діапазон реакції (КР) рівнявся 1.06 ± 0.06, а в здорових 1.26 ± 0.08 (Р<0.05). Зменшення діапазону реакції судин головного мозку пілотів основної групи у відповідь на ортостатичне навантаження свідчить про недостатність функціональних резервів системи ауторегуляції церебральної гемодинаміки.

Таким чином, результати спостережень свідчать про погіршення функціонального стану мозкового кровотоку та біомеханіки хребта в льотчиків з ОН, що являлось показаннями для проведення їм курсу реабілітації.

Ефективність комплексу превентивної реабілітації та критерії медичної сертифікації льотного складу ВПС України з ортостатичною нестійкістю в стаціонарних умовах. Комплексне проведення превентивних реабілітаційних заходів льотчикам основної підгрупи було націлено на нормалізацію церебральної гемодинаміки. Проведені методи реабілітації сприяли покращенню їх самопочуття, настрою та активності, зменшенню болісності м'язевих валиків і точок проекції хребцевої артерії, зменшенню кількості функціональних блокад в хребцевих рухомих сегментах та збільшенню об'єму активних рухів шийного відділу хребта. Відновлення біомеханіки хребта приводило до зниження симпатичного тонусу (до реабілітації LF = 718 ± 122 мс2 і LF/HF = 1.47 ± 0.14, а після реабілітації відповідно, 405 ± 98 мс2 і 0.73 ± 0.11, Р<0.05), зменшення ознак дистального гіпергідрозу, охолодження кінцівок, змін дермографізму, тремору повік і пальців рук. В результаті збільшувались діаметер артерій і об'ємна швидкість кровотоку, покращувався венозний відток з порожнини черепу та зростав загальний мозковий кровоток. А збільшення коефіцієнту реактивності при пасивній ортопробі вказувало на розширення резервних можливостей церебральної гемодинаміки під час дії гравітаційних навантажень(табл.2).

Аналіз інформативності показників церебральної гемодинаміки (РІ, Vps, Vvol, CBF) показав, що найменша вірогідніть похибки припущення про різницю середніх арифметичних при порівнянні груп здорових пілотів і з ОН характерна для показника загального мозкового кровотоку (Р=0.0039). Надто мала вірогідність похибки даного показника вказує на високу достовірність різниці середніх, що свідчить про найвищу інформативність CBF при діагностиці ОН. Даний показник було прийнято за основний критерій для визначення реабілітаційного резерву.

Якщо зрівняти середнє значення загального мозкового кровотоку до і після реабілітації, то виявляється збільшення загального мозкового кровотоку на 45% (табл.2). Тобто, резерв церебральної гемодинаміки внаслідку дії реабілітаційних процедур у льотчиків з ортостатичною нестійкістю збільшився на 45%. Збільшення функціональних резервів церебральної гемодинаміки свідчить про високий ступінь компенсації наявних порушень.

Таблиця 2. Показники церебральної гемодинаміки до і після реабілітації у льотного складу з ортостатичною нестійкістю (М ± m)

На основі проведених клініко-фізіологічних досліджень були відібрані найбільш інформативні показники функціонального стану льотчиків з ортостатичною нестійкістю отримані до і після курса реабілітації, який включав: класичний і точковий масаж, біодинамічну корекцію хребта, рефлексотерапію, психотерапію, ЛФК та спеціальні методи з гідростатичним переміщенням крові (табл.3).

Зменшення клініко-неврологічних проявів синдромокомплексу ортостатичної нестійкості та розширення резервних можливостей мозкової гемоциркуляції являлись об'єктивною підставою для винесення позитивного експертного рішення про допуск до професійної діяльності цієї категорії осіб в порядку індивідуальної оцінки.

Для прийняття позитивного рішення про допуск до льотної роботи в кожному окремому випадку, вважалось за необхідне збільшення реабілітаційного резерву на 15% (1 d) і більше. Ступінь компенсації функціональних порушень вважався при цьому як “добрий”.

Таблиця 3. Динаміка клініко-фізіологічних показників в процесі реабілітації льотчиків з ортостатичною нестійкістю як критеріїв для оцінки їх професійної придатності

льотчик ортостатична нестійкість

В разі, коли індивідуальний показник загального мозкового кровотоку після проведення реабілітації збільшувався на величину менше 15% (1 d), то ступінь компенсації функціональних порушень визначався як “задовільний”. Таким льотчикам надавалась відпустка за станом здоров'я, або звільнення від польотів з подальшим оглядом.

У випадку зменшення показника загального мозкового кровотоку після реабілітації стан компенсації функціональних порушень визначався як “незадовільний”. Вказана категорія осіб, особливо при втраті цілеспрямованості до льотної роботи, визнавалась непридатною до професійної діяльності.

Подальші огляди лікасько-льотною комісією пілотів з ортостатичною нестійкістю, які визнані придатними до льотної роботи в порядку індивідуальної оцінки за допомогою визначення реабілітаційного резерву проводились через рік в стаціонарних умовах. Як показали результати таких оглядів достовірної різниці величини загального мозкового кровотоку в льотчиків з ортостатичною нестійкістю через 1 та 2 роки після курсу реабілітаційних процедур в порівнянні з здоровими пілотами не виявлено. Це свідчить про досить високу стабільність компенсаторних механізмів церебральної гемодинаміки.

Застосування запропонованого нами методу клініко-патогенетичного аналізу з оцінкою реабілітаційного резерву в умовах спеціалізованого експертного закладу дозволило на 8% збільшити кількість придатних до льотної роботи пілотів, які за статтями “Розкладу хвороб і фізичних вад...” могли бути визнані обмежено придатними або непридатними.

Таким чином, у дисертації наведенo теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі по забезпеченню професійної надійності ЛС з ОН, що виявляється в визначенні реабілітаційного резерву функціонального стану мозкового кровотоку льотчиків під час стаціонарного етапу медичної сертифікації як переконливого критерію для обгрунтованого рішення про придатність до льотної роботи без обмежень.

На наш погляд, подальше вивчення цієї проблеми діяльності медичної служби дозволить розробити та практично реалізувати систему заходів, яка стане складовою частиною державної програми по скороченню професійної дискваліфікації ЛС ЗС України за станом здоров'я.

Висновки

1. Вивчення умов професійної діяльності при експлуатації сучасних високоманеврових літаків показало наявність впливу на організм пілотів комплексу таких несприятливих факторів, як пілотажних перевантажень, вібрації, авіаційного шуму, електромагнітних випромінень, коливань температури, хімічних речовин, нервово-емоційної напруженості, що приводить до розвитку ортостатичної нестійкості, в основі якої лежать функціональні розлади церебральної гемодинаміки.

2. Найбільш значимий вплив на повноцінність мозкового кровотоку льотчиків винищувальної авіації справляють пілотажні перевантаження, особливо величиною +(7-9) одиниць із великим градієнтом (до 4-6 од/с) та значною тривалістю (до 50с), а також які чередуються з негативними перевантаженнями (до - 5 одиниць) та виникають дуже часто (за одну льотну зміну до 180 разів).

3. Ортостатична нестійкість, виникаюча під впливом дії шкідливих професійних факторів льотної праці, часто поєднується з порушеннями біомеханіки хребта, які завдяки подразненню нерва Люшка та хребцевого нерва супроводжуються підвищенням симпатичного тонусу і погіршенням вегетативної регуляції церебральної гемодинаміки в звязку з наступаючим спазмом мозкових артерій, що негативно впливає на якість професійної діяльності, рівень психофізіологічних резервів льотчиків та загрожує безпеці польотів і у випадках зниження мотивації до льотної роботи веде до передчасної професійної дискваліфікації за станом здоров'я.

4. Церебральна гемодинаміка льотчиків з ортостатичною нестійкістю, досліджувана методом ультразвукової допплерографії, характеризується зменшенням діаметру, пікової систолічної та об'ємної швидкостей кровотоку в церебральних артеріях, зменшенням загального мозкового кровотоку до 507.6 ± 45.5 мл/хв та фракції мозкового кровотоку в хвилинному об'ємі крові до 7.5±1.3%, уповільненням венозного відтоку з порожнини черепу і зменшенням коефіцієнту реактивності при пасивній ортостатичній пробі до 1.06 ± 0.06.

5. Використання методу клініко-інструментального обстеження хребта та ультразвукової допплерографії з застосуванням пасивної ортопроби для дослідження церебральної гемоциркуляції у льотного складу під час проведення медичної сертифікації в стаціонарних умовах дозволяє виявити у 20-60% льотчиків порушення біомеханіки хребта, які поєднуються з ортостатичною нестійкістю.

6. Застосування комплексу реабілітаційних процедур льотчикам з ортостатичною нестійкістю повинно бути спрямоване на нормалізацію мозкового кровотоку. Проведення класичного і точкового масажу, біодинамічної корекції хребта, рефлексотерапії, психотерапії, лікувальної фізкультури та спеціальних методів з гідростатичним переміщенням крові дозволяє стабілізувати вегетативний тонус, збільшити пропускну здатність судинного русла голови, відновити процеси ауторегуляції церебральної гемодинаміки, що дає можливість цим особам продовжувати льотну діяльність за станом здоров'я.

7. Для прийняття експертного рішення лікарсько-льотною комісією про подальшу професійну діяльність льотного складу із ортостатичною нестійкістю необхідно орієнтуватись на величину реабілітаційного резерву, найбільш інформативним критерієм якого є динаміка загального мозкового кровотоку під впливом комплексу реабілітаційних процедур.

8. Застосування методів превентивної реабілітації в стаціонарних умовах під час медичної сертифікації льотчиків із ортостатичною нестійкістю забезпечує збільшення на 8% кількості придатних до льотної роботи фахівців, які б за статтями “Розкладу хвороб та фізичних вад...” могли бути визнаними непридатними до льотної діяльності.

9. Існуюча система медичного забезпечення льотного складу Військово-повітряних сил України не враховує особливостей початкових змін мозкового кровотоку льотчиків, що приводить до передчасної дискваліфікації значної частини високопідготовлених фахівців з ортостатичною нестійкістю та засвідчує про необхідність доповнення її збільшенням кількості стаціонарних відділень превентивної реабілітації у госпіталях, які здійснюють медичну сертифікацію авіаційного персоналу, а також деяких доповнень до керівних документів лікарсько-льотної експертизи.